DE4122752A1 - Videobildaufzeichznung der blickrichtung der augen von personen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzielen eines von Fremdlicht unab­ hängigen Videobildes des Auges zur Blickrichtungsmessung mittels Bildver­ arbeitung.

Zur berührungslosen Messung der Blickrichtung von Versuchspersonen wird das Pupille-Mittelpunkt-Corneareflex-Verfahren angewandt (Merchant, J. & Morrissette, R. Remote measurement of eye direction allowing a one cubic foot subject motion box. IEEE Transactions on Biomedical Engineering, 1974, BME-21, 309-317). Hierbei wird das Auge mit einer Infrarotlichtquelle be­ leuchtet und mittels einer infrarotempfindlichen Kamera aufgenommen. Mittels Bildverarbeitung wird die Position der Pupille und des Spiegelbildes der IR- Lampe bestimmt, aus diesen Positionen kann dann die Blickrichtung berech­ net werden.

Für die Funktion der Bildverarbeitung ist es im allgemeinen notwendig, Au­ genbilder unter gleichbleibenden Beleuchtungsbedingungen und ohne stö­ rende Reflexe durch Fremdlichtquellen zu erhalten.

Diese Anforderungen werden üblicherweise durch Abschirmen von stören­ dem Fremdlicht erzielt.

Sofern eine Abschirmung störenden Fremdlichtes nicht möglich oder nicht gewünscht ist, so wird die Intensität der IR-Lampe soweit erhöht, bis sie das Kamerabild wesentlich stärker beeinflußt als das störende Fremdlicht, so daß der Fremdlichteinfluß durch Abblenden der Kamera auf vernachlässigbare Größe zurückgeht.

Eine weitere bekannte Methode besteht darin, durch einen geeigneten IR-Fil­ ter vor dem Kameraobjektiv eine spektrale Unterdrückung von störenden Fremdlichteinflüssen zu erreichen.

Diese Methoden versagen jedoch, wenn

• - das störende Fremdlicht sehr intensiv sein kann (Sonnenlicht)
• - die maximale Belastbarkeit des Auges durch die JR-Lampe er­ reicht ist oder wenn der Wellenlängenbereich zur Aufnahme des Videobildes aufgrund der technischen Randbedingungen nicht frei wählbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu finden, welches ein Videobild des Auges unter definierter Beleuchtungsbedingung liefert, wobei

• a) dieses Videobild sowohl ohne jede Fremdbeleuchtung als auch bei starker Fremdbeleuchtung (z. B. Sonnenlicht) weitgehend un­ verändert bleiben soll,
• b) die Belastung des Objektes durch die zusätzliche Beleuchtungs­ quelle auf relativ niedrige Werte begrenzt ist,
• c) der Spektralbereich, in welchen das Bild aufgenommen werden soll, vorgegeben ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zum Aufnehmen des Augenbildes eine mit einem elektronischen Kurzzeitverschluß versehene Videokamera verwendet wird und zur Beleuchtung des Objektes eine ge­ pulste, während der Öffnungszeiten des elektronischen Kameraverschlusses abstrahlende Lichtquelle verwendet wird.

Diese Lehre wird anhand der mit Erläuterungen versehen Fig. 1 und 2 ver­ deutlicht. Als Kamera dient eine handelsübliche CCD-Videokamera mit einem elektronischen Kurzzeitverschluß von bis zu 0,1 ms minimale Belichtungszeit. Als Lichtquelle kann ein handelsübliches Stroboskop eingesetzt werden.

Claims (1)

1. Verfahren zum Erzielen eines von Fremdlicht unabhängigen Videobildes des Auges zur Blickrichtungsmessung mittels Bildverarbeitung, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zum Aufnehmen des Bildes eine mit einem elektroni­ schen Kurzzeitverschluß versehene, infrarotempfindliche Videokamera ver­ wendet wird und zur Beleuchtung des Auges eine gepulste, während der Öffnungszeiten des elektronischen Kameraverschlusses abstrahlende Infra­ rotlichtquelle verwendet wird.